head_img 図. 分子動力学シミュレーションで得られたグラフェンナノベルトの安定構造. 表面間のファンデルワールス力によりリング形状から折れたたまれた形状に遷移している.(2021年修士論文テーマ)


最新情報

2022.3.24 日本応用物理学会でM1の水畑さんが”ArクラスターSIMSの1原子当りエネルギー依存マススペクトルからの分子構造情報抽出”について発表しました。

2022.1.14 材料コース3年生、機械・材料工学科1年生を対象としたオープンラボが行われます。私たちのグループは、5101室および6126室で展示をしています。(他の材料コース研究室とは異なるので注意)

2021.12.9 山梨大学で開催された国際シンポジウムSISS-21において、M1の水畑さんが”Fragmentation of nitrobenzylpyridinium depending on energy per atom in Ar-cluster SIMS”について発表しました。

2021.11.03 日本表面真空学会学術講演会において、M1の水畑さんが”クラスターTOF-SIMSの1原子当りエネルギーに依存して変化する 質量スペクトルの解析”について発表しました。

2021.8.10 本学のwebオープンキャンパスに参加しました。研究内容を動画で紹介しています。→[リンク]

 

 

研究概要

私たちは, ナノサイズの粒子と表面の相互作用に関する研究や, ナノサイズの粒子ビームの表面科学への応用について研究しています. 特に, クラスタービームを用いた材料表面分析, グラフェンなどナノカーボン材料,カシミール力を中心とした表面間力の研究などに取り組んでいます.日々議論を積み重ね,実験とシミュレーションの両面から難問の解決を目指しています. 私たちの論文や学会発表については,各教員のResearchmapをご覧ください.

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・巨大クラスターイオンビームを利用した新しい表面分析(SIMS)技術の開発
 巨大クラスターのイオンビームを用いた二次イオン質量分析(SIMS)技術は、2010年代有機材料分析に革新的な変化をもたらしました. 私たちは,様々な分子の巨大クラスターイオンビームを発生できるSIMS装置を開発し,クラスター衝突過程の解明と,新しい分析技術の開発を目指しています.  [プレスリリース]
この研究について動画で紹介しています.[リンク]

・エネルギー依存SIMSスペクトルデータの数理統計解析
 質量分析装置の高度化により, SIMSのマススペクトルは今後ビッグデータ化すると予想されています. 私たちは,情報科学を専門とする研究者と共同して,複雑で大量のクラスターSIMSデータから,数理的にマススペクトルパターンの類似性を解析し, 分子構造情報を抽出する手法の開発を目指しています.

・Arクラスターイオンビームを用いたグラフェンの駆動に関するシミュレーション
 炭素の平面シートであるグラフェンは優れた電気的および機械的特性を有することからナノデバイスへの応用が研究されています. 例えば, 懸垂状態のグラフェンシートはナノドラムの有力な候補であり微小質量計測に利用できる可能性が示唆されています. グラフェンシートの駆動は新しい技術課題です.
(詳細クリック)


 

 

研究テーマ


修士論文・卒業研究テーマ

2021年度

修士論文
1. 脂質分子とカーボンナノチューブ複合系におけるインターカレーションの分子動力学シミュレーション
2. ハニカムナノベルトの安定構造に関する分子動力学シミュレーション

卒業論文
1. ArクラスターSIMS の分子イオン収率における試料膜厚の影響
2. エネルギー依存SIMS スペクトルからの分子構造と濃度揺らぎ情報の同時抽出
3. レナード・ジョーンズ粒子系における拡散係数の有限サイズ効果
4. 反磁性により磁石とグラファイト平板の間に作用する反発力の測定
5. 反磁性で浮揚している単層グラフェンの安定性に関する数値計算

2020年度

卒業論文
1. グラフェン間に閉じ込められた水分子層内における二次元分子のブラウン運動
2. エネルギー依存SIMSスペクトルの統計的解析におけるマスピークデータ前処理 方法の検討
3. k-means法を用いたエネルギー依存SIMSスペクトルのマスピークの分類
4. 階層型クラスタリングによるエネルギー依存SIMSスペクトルのマスピークの分類

2019年度

修士論文
1. アルゴンクラスターイオンビームによるグラフェンのスパッタリング
2. 分子クラスターイオンビームによる有機・無機材料のスパッタ速度比較
3. 分子クラスターイオン照射による有機分子の脱離イオン化過程の検討
4. エネルギー依存SIMSスペクトルとコミュニティ分析を用いたマスピーク分類法の構築
5. 光散乱を用いた懸垂懸濁液滴の蒸発および粒子凝縮の観察

卒業論文
1. メビウスグラフェンの安定構造
2. 2成分レナード・ジョーンズ粒子系のクラスター解析
3. 微小間隙内に拘束されたレナード・ジョーンズ粒子系の層構造
4. 磁場中におけるグラフェンのブラウン運動
5. SIMSにおける一次クラスターイオン種によるローダミン分子の二次イオン収率の比較
6. 多変量解析を用いたポリプロピレン分子のマスピーク分類
7. 分子クラスターイオンビームによる有機分子薄膜のスパッタ速度の比較定量評価

メンバー

教授 乾  徳夫
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担当授業
【学部】 計算材料学, 現代物理, マテリアル科学への招待(オムニバス授業), 情報処理基礎, プログラミング演習, 機械・材料工学実験,
【大学院前期】 計算物理
【大学院後期期】 量子ナノ工学セミナー
准教授 盛谷 浩右
[Researchmap]
担当授業
【学部】 物理化学Ⅲ, 機械・材料工学実験, 材料工学実験Ⅱ
【大学院前期】 表面物理化学
【大学院後期期】 量子システム工学
学生(2022年度) M2: 2名  M1: 3名  B4: 6名

 

 

 

 

連絡先・アクセス

icon 連絡先
【メール】
乾  徳夫: inui @ eng.u-hyogo.ac.jp
盛谷 浩右: moritani @ eng.u-hyogo.ac.jp

【住所】
671-2201 兵庫県姫路市書写2167 兵庫県立大学工学部6号館
兵庫県立大学工学部 機械・材料工学科 材料工学コース
兵庫県立大学院工学研究科 材料・放射光工学専攻


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icon アクセス
【電車】
JR:山陽本線、播但線、姫新線、山陽新幹線 姫路駅下車
山陽電鉄:姫路駅下車
【バス】
神姫バスターミナル 18番のりばより
下記路線バスに乗車、「県立大工学部」にて下車
■41~45系統 県立大工学部、書写西住宅、緑台、バーズタウン、
 山崎、荒木、古瀬畑 各方面行き(所要時間約25分)
■急行 播磨科学公園都市(スプリング8)行き(所要時間約20分)
■姫路駅前⇔県立大工学部間直通バス(13番のりば)運転有り(本学休校日を除く)
(所要時間約20分)
 ※所要時間は交通事情により変わります。
★神姫バス時刻表:神姫バス検索サイトNAVI
(「発」に姫路駅(北口),「着」に県立大工学部と入力し、検索ボタンを押してください)


 

 

 

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